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助力藥物研發(fā) 核磁共振技術加快先導化合物發(fā)現(xiàn)
2019年03月08日 13:31:38
來源：化工儀器網(wǎng) 點擊量：12492
核磁共振在藥物研發(fā)上的應用起源于生物學領域。20世紀八十年代瑞士科學家Wuthrich教授創(chuàng)造性地將核磁共振技術應用到蛋白質的結構解析上，從此核磁共振技術在生物學領域開始被重視，而利用核磁共振技術對生物大分析結構和動力學的研究更是直接推動了核磁共振在藥物設計、藥物代謝方面的應用進程。到20世紀末，科學家們成功將核磁共振技術運用于先導化合物的發(fā)現(xiàn)過程，又悄然開啟了一場藥物研發(fā)的技術革命。
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【中國化工儀器網(wǎng) 本網(wǎng)視點】說起核磁共振，大多數(shù)人對它的印象都還停留在醫(yī)院的核磁共振成像上。作為一種更為新型的影像檢查技術，核磁共振成像在疾病的診斷中具有的潛在優(yōu)越性和對人體無害優(yōu)點，確實在醫(yī)學上有著不可替代的地位，是眾醫(yī)護人員的左膀右臂。但這只是核磁共振技術為人所知的冰山一角而已。
自1946年兩位美國科學家布洛赫和珀塞爾觀察到凝聚態(tài)的核磁共振信號至今已經(jīng)半個多世紀過去了。經(jīng)過60多年的迅猛發(fā)展，核磁共振技術早已從一開始用來測定原子核的磁矩等物理方面的應用拓展到了化學、醫(yī)學、生命科學、材料、食品、地球科學甚至是井下作業(yè)等領域。
核磁共振在藥物研發(fā)上的應用起源于生物學領域。20世紀八十年代瑞士科學家Wuthrich教授創(chuàng)造性地將核磁共振技術應用到蛋白質的結構解析上，從此核磁共振技術在生物學領域開始被重視，而利用核磁共振技術對生物大分析結構和動力學的研究更是直接推動了核磁共振在藥物設計、藥物代謝方面的應用進程。到20世紀末，科學家們成功將核磁共振技術運用于先導化合物的發(fā)現(xiàn)過程，又悄然開啟了一場藥物研發(fā)的技術革命。
新藥的研發(fā)主要需要經(jīng)過兩個過程，一是對先導化合物的確定，二是對藥物構效關系的研究和對活性化合物的篩選。在選定了藥物作用的靶標后，藥物學家首先需要找到一個能對該靶標產(chǎn)生作用的化合物，而后圍繞先導化合物，設計合成大量新的化合物。藥物學家通過對合成化合物結構的構效關系和活性數(shù)據(jù)分析，有效地對合成物進行優(yōu)化，終選定一種作為候選藥物。在這整個過程中，人力物力的消耗是不可計量的，同時實驗人員還面臨著巨大的失敗風險。而核磁共振技術在物質結構和小分子與蛋白質相互作用研究上的優(yōu)越性，為藥物學家?guī)砹吮憷?br />
如在質溶解素非肽類抑制劑先導化合物的發(fā)現(xiàn)過程中，藥物學家利用核磁共振技術成功找到了對基質溶解素活性很高的先導化合物。又如在FK506結合蛋白抑制劑先導化合物的發(fā)現(xiàn)過程中，藥物學家在已經(jīng)選定了兩個先導配體后，利用核磁共振技術輕松得到了三元復合物在空間的相對位置和小分子配體的空間取向。這種基于核磁共振技術的分子設計、篩選方法，在很大程度上縮短了先導化合物成型的周期，提高了研發(fā)效率。
每一種新藥上市對于患者而言都是福音，但藥物研發(fā)是一個漫長而不易見成效的過程。然而核磁共振技術在藥物研發(fā)領域的應用讓我們相信，未來現(xiàn)代科技的不斷進步和藥物研發(fā)技術的不斷提升將會使藥物研究變得更加便利。
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